压力传感器的制作方法

1.本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种压力传感器。


背景技术：

2.空气悬架是汽车减振系统的重要组成部分，其核心组成为空气弹簧。空气弹簧的压力可通过压缩机和阀门进行控制，并通过压力传感器对其压力进行监测，以适应不同路况和驾驶习惯。相比于车身，用于空气悬架的压力传感器振动幅度更大，因此容易导致传感器的部件结合/粘接不牢，特别是在出于更高制造效率的目的而对电路板和支撑元件进行压紧/粘接而非完全固定时更是如此。另外，压力传感器的壳体在与端钮进行连接时，一是密封性可能存在问题，另一方面需要对壳体与壳体内的各部件的纵向尺寸有较高要求。
3.本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息并且可以不构成现有技术。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种压力传感器，能够提高压力传感器的部分部件进行快速、牢固的连接。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种压力传感器，其包括：
6.压力接头，其内设有纵向延伸的压力通道；
7.压力敏感头，其纵向远端一侧朝内凹陷形成具有一朝向远端一侧的感测腔的一连接筒，其纵向近端一侧相应形成弹性膜片，弹性膜片的纵向近端一侧表面设置有压力测量电路，连接筒的近端与压力接头密封连接以使压力通道的近端连通至感测腔；
8.与压力接头一起合围形成安装腔的端钮和壳体，壳体的近端和远端一一对应地密封地连接于端钮和压力接头上；
9.设置于安装腔内的支撑座及信号处理组件，信号处理组件具有卡接于支撑座近端上的一电路板，电路板与压力测量电路电连接；
10.及多个电连接件，其穿设端钮后电连接至电路板。
11.优选地，壳体的近端朝远端一侧依次将端钮、电路板及支撑座压紧于压力接头上。
12.优选地，电路板通过柔性板连接至压力测量电路。
13.优选地，支撑座的近端朝外凸伸形成多组卡脚，端钮的远端对应形成多个第一卡口，每组卡脚对应地卡接于所述第一卡口内。
14.优选地，每组卡脚包括在支撑座的周向上邻近设置的两个卡脚，每组的两个卡脚分别通过挠性变形后朝周向抵接于对应的第一卡口的周向对应一侧的侧壁上。
15.优选地，电路板上连接有一第二电连接部，第二电连接部的外端朝远端一侧电触接于金属制的壳体上；其中的一组卡脚的两个卡脚之间留有供第二电连接部通过的通过间隙。
16.优选地，卡脚包括纵向延伸的基部及由基部的近端朝远离同组卡脚的背向一侧横向突出形成的突部，同组的两个卡脚的突部的背向一侧抵紧于端钮的对应开设的第一卡口
上，同组的两个卡脚的基部的背向一侧抵紧于电路板上对应开设的第二卡口上。
17.优选地，突部的远端朝远端一侧抵接于电路板的近端端面上。
18.优选地，压力接头的纵向近端及其靠近近端的部分别朝外横向凸伸形成凸缘及支撑连接环，连接筒配合套设于凸缘上，且支撑并焊接于支撑连接环上；凸缘、支撑连接环及连接筒围成环腔。
附图说明
19.图1为本发明一优选实施例的压力传感器的主视图；
20.图2为本发明一优选实施例的压力传感器沿图1中的所示a-a的剖视图；
21.图3为本发明一优选实施例的压力传感器的立体图(隐去了外壳和支撑座)；
22.图4为本发明一优选实施例的压力测量组件和信号处理组件的立体示意图；
23.图5为本发明一优选实施例的支撑座的立体图；
24.图中：1、压力接头；100、压力通道；101、连接管；102、小径段；103、大径段；105、支撑连接环；106、凸缘；107、环腔；108、定位凹口；109、应力隔离槽；110、支撑台阶；111a、第二定位环；111b、第一定位环；112、第一纵向定位槽；113、平直边；114、压力测量电路；2、压力敏感头；201、金属基座；202、连接筒；203、感测腔；204、弹性膜片；3、端钮；301、第二纵向定位槽；302、定位凹部；304、压紧部；305、保持腔；306、受压区；307、第二卡口；4、支撑座；400、安装腔；401、压筒；402a、第一卡脚；402b、第二卡脚；403、通过间隙；405、让位槽；406、第二让位口；407、容纳腔；308、凹腔；409、第一让位口；410、通口；411、纵向定位楞；412、横板；413、基部；414、突部；5、信号处理组件；500、电路板；501、柔性板；502、第三电连接部；503、第一电连接部；504、调理元件；505、第二电连接部；506a、第一卡口；506b、第一卡口；6、电连接件；601、过渡段；7、壳体；701、筒壳；702、压边；8、密封圈；
具体实施方式
25.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。下列的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。在以下描述中，相同的标记用于表示相同或等效的元件，并且省略重复的描述。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.另外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.还应当进一步理解，在本发明说明书和对应的权利要求书中使用的术语“和/或”是指所列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合。
29.如图2所示。本实施例的压力传感器，其使用这样一种压力测量组件，压力测量组
件包括压力接头1和压力敏感头2。其中，压力接头1内设有纵向(即附图中的上下方向)延伸的压力通道100。压力敏感头2的纵向远端(即附图中的下方)一侧朝内凹陷形成具有朝向远端的一感测腔203的连接筒202，压力敏感头2的纵向近端一侧相应形成弹性膜片204。弹性膜片204的纵向近端一侧表面设置有压力测量电路114。连接筒202的近端与压力接头1密封连接以使压力通道100的近端连通至感测腔203。压力接头1的远端设有与待测容器或管道等连接的连接管101。压力接头1的侧部可设置有用于与待测流体的容器或管道连接时的定位结构，例如定位凹口108或平直边113，以方便与待测管道或容器在连接时进行周向定位。
30.较佳地，上述压力测量电路114包括覆盖连接于弹性膜片204近端表面的绝缘层及由设置于绝缘层表面的测量元件(例如厚膜压敏电阻，或者应变片)所组成的惠斯通电桥。
31.其中，连接筒202的近端与压力接头1相焊接(例如激光焊接)。本实施例的压力测量组件，其通过将压力接头1和压力敏感头2设置为分体式结构，并通过焊接连成一体，从而实现压力接头在安装时的装配应力的部分隔离。
32.在其他的一些实施例中，优选地，压力接头1的纵向近端朝外横向凸伸形成凸缘106，压力接头1的靠近近端的部分朝外横向凸伸形成支撑连接环105。连接筒202配合套设于凸缘106上，且支撑并焊接于支撑连接环105上。凸缘106、支撑连接环105及连接筒202围成环腔107。这样，在焊接时可以通过环腔集中容纳崩落的焊渣，从而避免焊渣堵压力通道。
33.在其他的一些实施例中，优选地，为便于在测量液体的压力时，使液体便于从感测腔内流出，压力通道100近端的内径可逐渐扩大形成喇叭口(未示出)。
34.上述的各实施例中，压力通道100可以为自近及远孔径依次增大的阶梯孔，例如可以由近端一侧的小径段102与远端一则的大径段103连接而成，这样可以便于压力流体进入感测腔203中。
35.请结合参阅图1、图3～图4。在本发明的一优选实施例中的压力传感器，除包括上述压力测量组件外，还包括壳体7、端钮3、支撑座4及信号处理组件5。其中，壳体7包括纵向延伸且远端密封连接于压力接头1上的筒壳701以及由筒壳701的纵向近端朝内侧垂直收拢形成的一圈压边702。压边202朝远端一侧压紧于端钮3周缘形成的受压区306(例如台阶面)上，从而依次将端钮3、电路板500、支撑座4压紧于压力接头1上。较佳地，受压区306处设有密封圈8，即压边202朝远端一侧依次将密封圈8、端钮3、电路板500及支撑座4压紧于压力接头1上，这样能够增强壳体7的近端与端钮3之间的密封性，同时，可以降低壳体7与端钮3的配合公差的要求，使装配更加方便。
36.筒壳701的远端朝远端一侧抵接并焊接于压力接头1上。端钮3、壳体7及压力接头1合围形成安装腔400。支撑座4及信号处理组件5均设置于安装腔400内。信号处理组件5设置于支撑座4上并电连接至压力测量电路114。由信号处理组件5处于后的信号经多个电连接件6向外输出，电连接件6的一端朝远端一侧穿设端钮3后电连接至信号处理组件5。
37.其中，信号处理组件5包括横向地设置于支撑座4近端一侧的电路板500，电路板500的远端一侧设置有调理元件504等电子元件。电路板500通过柔性板501上设置有第三电连接部502连接(例如通过锡焊进行连接)至压力测量电路114。调理元件504的近端一侧设置有多个第一电连接部503。
38.本实施例的压力传感器还包括用于将信号处理组件5处理后得到的信号输出至外部设备的多个(附图中示为四个，且呈矩形分布)电连接件6。电连接件6可为弹性件，例如导
电弹簧，其远端可穿设端钮3后抵压并电接触于第一电连接部503上。较佳地，电连接件6为具有两段不同盘绕外径的导电弹簧，该两段部分之间形成锥形的过渡段601，端钮3上对应形成用于容纳导电弹簧6的保持腔305，保持腔305具有一对应的锥形的压紧部304，压紧部304将过渡段601朝远端一侧压抵于第一电连接部503上。
39.请参合参阅图5。支撑座4包括一个压筒401，压筒401朝远端一侧密封焊接于压力接头1上形成的一支撑台阶110上。压筒401的内腔的近端设置有横板412，以增强支撑座4的结构强度；同时，横板412与压筒401的近端围成可容纳电路板500上的电子元件的容纳腔407。横板412上设置有可容柔性板501通过的第一让位口409，压筒401上对应可容柔性板501通过的第二让位口406。支撑座4的近端内壁可朝内凹陷形成用于避让第三电连接部502的让位槽405。压筒401的周向相对两侧壁上各设置有一个通口410，从而在满足强度需要的同时，降低支撑座4的材料使用。通口410可在周向上与第二让位口406错开。
40.在其他的一些实施例中，优选地，端钮3的周向相对的两位置上各朝内收缩并电路板500之间围成凹腔308，从而可以将电路板500近端一侧表面的电子元件布置于凹腔308内，而使端钮3的近端中部抵压于电路板500的近端端面上，这样能够在满足电连接件6的布置需要的同时，留中电子元件的布置空间。
41.为了便于端钮3、电路板500及支撑座4之间的定位和可靠连接，支撑座4的近端朝外(即近端一侧)凸伸形成一组共两个第一卡脚402a及另一组共两个第一卡脚402b。端钮3的远端对应形成周向相对的第一卡口506a和第一卡口506b。两个第一卡脚402a对应地卡接于第一卡口506a内，两个第一卡脚402b对应地卡接于第一卡口506a内。两个第一卡脚402a分别通过挠性变形后朝周向抵近于对应的第一卡口的周向对应一侧的侧壁上。
42.在其他的一些实施例中，优选地，电路板500上连接有一第二电连接部505。第二电连接部505的外端朝远端一侧电触接于金属制的壳体7上，从而便于通过壳体7进行接地。两个第二卡脚402b之间留有供第二电连接部505通过的通过间隙403。
43.在其他的一些实施例中，优选地，第一卡脚402b、402a均可包括纵向延伸的基部及由基部413的近端朝远离同组卡脚的背向一侧横向突出形成的突部414。同组的两个卡脚的突部414的背向一侧抵紧于端钮3的对应开设的第一卡口上。同组的两个卡脚的基部413的背向一侧抵紧于电路板500上对应开设的第二卡口307上。这样，卡脚可通过基部卡紧电路板500，通过突部414卡紧端钮3，从而使连接更加牢固。较佳地，突部414的远端朝远端一侧抵接于电路板500的近端端面上，从而还可以防止电路板500朝远端一侧脱离支撑座4的近端端面。
44.在其他的一些实施例中，优选地，支撑连接环105的下部周缘可朝外凸伸形成上下间隔第二定位环111a和第一定位环111b。第二定位环111a和第一定位环111b配合套接于压筒401的内腔底部和下部。第一定位环111b和第二定位环111a之间相对形成应力隔离槽109。这样可以在底部和下部分别对压筒401进行配合定位。
45.在其他的一些实施例中，优选地，金属基座201的周缘与压筒401之间留有间隙。这样，可避免支撑座4接触金属基座201而导致测量结果偏差。
46.在其他的一些实施例中，优选地，为了便于压力接头1与支撑座4之间的定位，第二定位环111a的周缘上可设置有第一纵向定位槽112，支撑座4的压筒401的内壁上可对应设置有纵向定位楞411，纵向定位楞411配合地设置于第一纵向定位槽112内。为了方便端钮3
与外部设置的连接定位，端钮3的近端中心可设有定位凹部302，外壁上可设有多个第二纵向定位槽301。第二纵向定位槽301设置于周向相邻的两个电连接件6之间。
47.本公开内容的范围不是由详细描述限定，而是由权利要求及其等同方案限定，并且在权利要求及其等同方案范围内的所有变型都解释为包含在本公开内容中。